Energia solar

Energies alternatives. Centrals solars, eòliques, geotèrmiques, mareomotrius i la biomassa. Sistema fotovoltaic: Instal·lació. Cèlules fotovoltaiques

  • Enviado por: Titot
  • Idioma: catalán
  • País: España España
  • 14 páginas
publicidad
publicidad

INDEX

1-INTRODUCCIÓ

1-INTRODUCCIÓ

La primera cosa que hem de dir, es que el temas que hem triat, es la construcció d'una casa masia que faci servir com a energia electrica l'energia solar, ja que es un recurs natural (i per tant no contaminant) que es molt útil per a cases o habitatges aïllats, ja que construir una línia elèctica per a un habitatge aïllat de la població seria molt costosa i fins i tot podriem dir que es poc natural, ja que construir moltes linies elècriques per una sola casa pot destruir el paissatge.

En aquest treball explicarem coses importants vers el fet de la instal·lació de cel·lules fotovoltaiques. Explicarem coses tant interessants com per exemple com s'instalen, el seu preu aproximat (mitjançant una sèrie de càlculs extrets d'una pàgina web molt interessant), també explicarem les característiques del habitatge on estarà instal·lat, la descripció del lloc on està úbicat i fins i tot un esquema/dibuix de la instal·lació que usarem.

L'energia solar es una energia neta, alternativa i renovable la qual suposa molts avantatges per a l'usuari. Així doncs, comprar i instal·lar un panell solar es una molt bona idea alhora de tenir en compte que els recursos terrestres no son inacabables,i que tard o dora s'acabaràn esgotant, per tant la nostra idea es que aquests tipus de fonts d'energia s'haurien de potenciar molt mes del que estan ara.

La nostra idea es demostrar que la instal·lació de cel·lules fotovoltàiques no es pas tant car com es pot pensar en principi, ja que a llarg termini resulta molt econòmic (no s'hauria de pagar la típica factura de la llum, ni els costos d'instal·lació ni molt menys els de manteniment que ens cobren actualment per a l'ús d'una línia elèctrica d'un habitatge normal).

A més també podem dir que aquest tipus d'instal·lació no es pas desagradable a la vista, ja que les cases amb instal·lacions de panells solars són agradables de veure tenen un disseny molt atrevit, futurista i modern.

A continuació, explicarem mes detalladament el seu ús i les seves característiques mes importants, que s'han de tenir en compte a l'hora de fer un tipus d'instal·lació com aquesta.

2-RESUM TEMA 4

4.1-Les energies alternatives

són renovables i són aquuelles fonts d'energia que es renoben de menera

continuada aen contrapoció als combustibles fòssils, dels quals axisteixen

recursos limitats.

El creixament d'intrès per les energies alternatives ve deteeminat per dos

factors presents en els plans energètics nacionals (PEN) de la majoria de

paisos densenvolupats:

  • disminuir la gran dependència dels combustibles fòssils

  • reduir els impactes sobre el medi natural que comporta la producció d'energia primària.

  • 4.2-Les centrals solars

    El sol produeix llum i escalfor que són la principal font d'energia de la terra.

    El sol continuament s'estan produint reaccions nuclears de fussió, que es

    transmet a l'atmosfera en forma de radiació. Gràcies a l'energia del sol podem

    dir gràcies a la vida al nostre planeta, per tant la major part de les fonts

    d'energia renovables i no renovables provenen de la radiació del sol. La

    radiació solar és una font d'energia neta, gratuïta, inesgotable i disponible tots

    els dies de l'any.

    Els principals incomvenients per l'aprofitament són:

    -la radiació arriba de manera dispersa

    -s'ha de transformar, en el moment que arriba pq no disposa de cap sistema d'emmegatzematge.

    -per utilitzar-la a garan escala són nessessaris sistemes de captació se gren superfície.

    -és molt cara.

    SISTEMES D'APROFITAMENT

    La via tèrmica:transformació de la radiació solar en energia tèrmica ;

    Converció fotovoltàica: en que la radiació es transforma directament en energia

    elèctrica.

    La utilització tèrmica del sol es pot realitzar:

    Sistemes actius: de baixa, mitjana i alta temperatura

    L'aprofitament passiu: disseny arquitectònic adaptat a l'entorn

    CENTRALS TERMOSOLARS

    Obtenció d'energia tèrmica a través de l'energia térmica obtinguda de la

    radiació del sol, la radiació solar es concentra en un fluid i es transforma en

    energia tèrmica.

    CENTRALS EN CIL.LECTIUS DISTRIBUITS DCS

    Utilitzen els anomenats col.lectors de consentració que concentren la radiació

    solar que impacten amb la superfície captadora i avaporen l'aigua que farà

    moure les turbines. El principal inconvenient es que només aprofiten la radiació

    directa

    CENTRALS SOLARS DE ZONA CENTRAL CRS

    Està constituit per un grup de miralls que fan que l'energia solar es concentri en

    un punt que esta en una torre i a partir d'aquí segueixen el mateix sistema que

    les anteriors.

    CONVERSIÓ FOTOVOLTÀICA

    Consisteix en transformar la radiació solar directament en energia elèctrica, per

    tal qual cosa utilitza captadors formats per cèl·lules solars fotovoltàiques.

    Les aplicacions :

    Instal·lacions aillades

    Instal·lacions connectades

    4.3-Les centrals eòliques

    aprofiten la força del vent per generar energia, ho fan amb aeroturvines.

    Tipus d'aeroturbines:

    Aeromotors,aerogeneradors

    Parts d'una aeroturbina: rotor (transforma energia del vent en energia

    mecànica) sistema d'orientació (col·loca el rotor perpendicularment al vent)

    sistema de regulació ( disminueix la velocitat d'engegada) conversor

    energètic(transmet lènergia mecànica al rotor) bancàda (juntament amb la

    carcassa suporta el conversor energètic) soport o torre (el el suport de tot

    l'equip.

    TIPUS D'AEROGENERADORS

    D'eix vertical:

    Se situa prop de la base, no nessessiten sistemes d'orientació : el savonius,el giromill, el darrieus.

    D'eix horitzonta

    Hi ha rotors de cara i d'esquena el vent, compostos per monopales, bipales,tripales o multipales. Els rotors es classifiquen en pas variable i pas fix.

    SISTEMES DE CONTROL EN ELS AEROGENERADORS

    Es poden classificar en dos apartats: control de potència i velocitat del rotor i control d'orientació.

    PARCS AEÒLICS

    Es poden distingir de dos tipus: instal.lacions conectades a la xarxa comercia , instal.lacions conectades a la xarxa elèctrica i instal·lacions conectades a la xarxa elèctrica amb la finalitat se de subministrar-li energia

    4.4-Les centrals geotèrmiques

    Produeixen energia a partir de l'energia tèrmica que hi ha a l'interior del nostre planeta. L'aprofitament de l'energia geotèrmica estan determinades per la distribució de les plaques tetòniques de la terra i de la seva zona d'influència.

    Les condicions geològiques que determinen l'existència d'un jaciment geotèrmic son: presència a profonditat adient , un flux de calor normal o anormal, existència d'una capa impermeable.

    CENTRALS GEOTÈRMIQUES

    S'utilitzen diferents cicles de transformació de l'energia geotèrmica en elèctrica en funció del tipus de fluid, el principal inconvenient es la vida de les instal·lacions.

    4.5Les centrals mareomotrius

    Generen energia a partir del moviment de grans masses d'aigua.

    L'ENERGIA DE LES MAREES

    S'aprofita l'energia que profueix la diferència de nivell de les aigües.

    L'ENERGIA DE LES ONES

    Aprofiten l'esclafament desigual de la superfície terrestre genera vent, i aquest,provoca ones i s'aprofita la força d'aquestes ones per generar energia.

    Hi ha diferents dispositius per transformar aquesta energia: lleva o paleta oscil·lant de Satler, boia masuda o comvertidor pneumàtic i el cilindre oscil·lant de bristol

    4.6-La biomassa

    Aprofiten la matèria orgànica obtinguda de manera natural o artificial per produir energia.

    Els processos en que es sotmet la biomassa per la seva transformació en combustible són: processos físics (homegeneïtzació o refinat i desificació)

    Processos termoquímics (pirolisi) i processos bioquímics( digestió anaeròbica, fermentació aeròbica)

    PRODUCCIÓ D'ENERGIA ELÈCTRICA

    Hi han dos tipus:conbustió en caldera i transformació de la biomassa en combustibles gasosos.

    4.7-Residus sòlids urbans (RSU)

    Son els generats per l'activitat domèstica en els nuclis de la població o zones d'influència. Els principals procediments per eliminar-los son:abocament,compostatge, reciclatge i incineració

    L'energia que es pot aprofitasr dels RSU són: aprofitar el biogàs i recuperar l'energia tèrmica.

    3-DESCRIPCIÓ DE L'HABITATGE

    Hem decidit triar la masia com a habitatge, ja que les masies solen estar en un espai rural i també perquè estan en un lloc normalment força aïllat de la resta d'habitatges,per tant podriem dir que està “apartat” de els punts on podem trobar energia elèctica com a font d'energia, ja que al estar lluny d'altres cases, surt molt car el fet de anar al lloc on està ubicada la masia i construir una linia elèctrica (i empalmarla a una xarxa elèctrica major) espressament per a un sol habitatge.

    La masia no es massa gran que diguem, no es la típica masia de moltes habitacions i immensa, sinó que es una masia tirant a petita on hi viuran tres persones; els pares i un nen.Per això no serà massa gran ni la masia ni el seu consum energètic (necessitarem com a molt energia per uns quants electrodomèstics, per a una cuina, un televisor i per a la nevera i frigorífic).

    Hi ha força espai a la teulada per a posar els panells solars, per tant no farà falta posar-ne al voltant de l'habitatge a fi de no omplir espai que podria ser aprofitat per a l'ús de terrenys fèrtils o per a altres construccions que hi poden haber, com per exemple un galliner ,un corral o un tancat per a que els animals puguin pasturar.

    La casa estarà orientada cap al sud, a fi d'aprofitar al màxim les hores de llum que hi ha, que són moltes com per no aprofitar-les.

    La casa serà d'uns 75m2 i tindrà moltes finestres amb vidres de càmera, a fi de no deixar escapar el calor que produirà una llar de foc (a l'hivern).A l'estiu, si fa calor tindrem l'aventatge d'obrir les moltes finestres que tenim a la masia.

    4-FACTORS A TENIR EN COMPTE

    La quantitat d'energia rebuda del sol i la gran demanda d'energia diaria, son els dos factors que s'han de tenir en compte a l'hora de dissenyar un sistema solar fotovoltaic.

    L'electricitat que consumeix l'equipament receptor quedarà determinat per la potencia elèctrica consumida multiplicada per les hores de funcionament al qual estará sotmès l'equip receptor.

    Per el càlcul de la radiació solar, hem de tenir en compte condicions particulars del lloc de la instal·lació, com les precipitacions, la neu, la freqüència de nubols...

    Energia solar
    Energia solar
    Amb aquestes i altres dades, es calcula el nombre de mòduls fotovoltaics necessaris, la capacitat d'acumulació (sistemes autonoms), nombre de reguladors, secció del conductor...

    5-AVANTATGES I INCONVENIENTS

    Avantatges del sistema fotovoltaic

    -Redueix la contaminació (emissions de anhídrid carbònic).

    -Aprofita els recursos autònoms(reducció de les importacions energètiques).

    -Suport a la industria d'alta tecnologia , per tant suposarà llocs de treball.

    -Protecció de l'entorn natural i conciencació social.

    -Benificis socials derivats de la poca disponibilitat de fonts energètiques a nuclis rurals.

    -També suport a centres de recerca, laboratoris d'investigació...

    -Afavoreix el reequilibri territorial.

    Inconvenients del sistema fotovoltaic

    -La radiació arriba de manera dispersa i inconstant.

    -No te prou capacitat d'emmagatzematge(s'ha d'usar al moment que arriba).

    -Per l'ús a gran escala, s'han d'usar grans sistemes de captació.

    -És necessaria una inversió inicial elevada donat el seu elevat cost.

    6-CARACTERÍSTIQUES I INSTAL·LACIÓ

    El mòdul fotovoltaic BP-275 està compost d'una serie de 36 cèl.lules fotovoltaiques de silici monocristali i te una potencia típica de 75wp a una tensió de 17Vcc.

    Altament resistent a l'aigua,l'abrasió i altres factors climatologics.

    Bastidor lleuger de alumini anoditzat amb una perifèrica de silicona.

    Característiques de les cèl.lules

    36 cèl.lules pseudocuadrades de silici monocristalí de 125 mm de costat conectades en sèrie.

    -il.luminació

    -video i tv

    -alimentació de vivendes individuals.

    Instal·lació

    Els panells produeixen la màxima energia quant els rajos solars incideixen perpendicularment a la superfície del panell. Per això en el moment de la instalació haurem de buscar l'angle d'inclinació que ens produeixi la màxima corrent elèctrica una vegada orientad a la seva posició.

    Si volem aconseguir la màxima producció haurem de variar l'angle mes a mes, però normalment s'obta per dues solucions:

    -L'angle més idoni depenent de la època en la cual es va utilitzar amb més frecuència.

    -Donar una inclinació gran per aprofitar al màxim el sol invernal si el consum és igual per tots els mesos de l'any.

    Una aptitud bàsica practicada per COENER SYSTEMS al encarar una instal.lació és no escatimar en la calitad dels materials que van a ser utilitzats. Si les instalacions estan aillades i amb difícil accés com sol ser frequent, aquesta recomenació es converteix en una exigència. Debem tenir en comte que el poc diner estalviat, pot ser superat si algun element fallés i tinguéssim que desplassanse a la instalació per a la seva reparació.

    7-CÀLCULS

    A continuació detallarem una sèrie de càlculs extrets d'una font molt fiable sobre el preu i les característiques del nombre de cèl·lules que necessitem per a aquesta instal·lació, ja que dependrà de la potència que necessitem; així doncs ara un detallem la nostra instal·lació amb aquesta taula:

    CORRENT ALTERNA 22 V

    Element

    Si/No

    Potencia/Capacitat

    Ús diari(temps)

    Iluminació

    SI

    Normal

    Normal

    Televisor

    SI

    Normal

    Normal

    Ordinador

    NO

    X

    X

    Electrodomestic 1

    SI

    Normal

    Normal

    Electrodomestic 2

    SI

    Normal

    Normal

    Electrodomestic 3

    SI

    Normal

    Normal

    Frigorífic

    SI

    200 litres

    X

    Congelador

    SI

    250 litres

    X

    CORRENT CONTINUA 12/24/48 Vcc

    Iluminació

    Si/No

    Punts de llum

    Hores d'ús

    Baixa intensitat(8W)

    SI

    18

    12

    Alta intensitat(18W)

    NO

    X

    X

    Nevera 12V 200 litres

    Si

    X

    X

    Congelador 12 V 200L

    Si

    X

    X

    Nevera 24 V 200 litres

    No

    X

    X

    Congelador 24 V 200L

    No

    X

    X

    PERIODE D'UTILITZACIÓ

    Ús

    Si/NO

    Dies

    Temps

    Diari

    Si

    31

    mensual

    Periodic

    NO

    X

    X

    Producte

    Quantitat

    Panell BP 275 monocristalí 75Wp

    22

    Bateria Powerblock S-900

    12

    Regulador BPR 355

    1

    ASP 24V/600 W senoidal pura

    1

    Total instal·lació (preu)

    3.321.835 ptes

    8- DIBUIX/PLÀNOL9-CONCLUSIONS

    El primer que hem de dir, es que aquest treball ens ha servit principalment per adonar-nos de que l'energia solar es una energia neta ,no contaminant i inesgotable, la qual cosa és un gran aventatge a l'hora d'escollir quin tipus d'energia usarem per a la construcció del nostre habitatge.

    Hem comprovat que la instal·lació dels panells solars té molts aventatges, sobretot econòmics a llarg termini i sobretot (i això es molt important) al fet de que es una energia que no contamina ni destrueix el paissatge, i això es molt important per a la supervivència del nostre planeta.

    També hem de dir que la instal·lació de panells solars són molt adequats per a una masia, ja que en llocs aïllats, és el mes adient per a l'ús de l'energia elèctica, ja que això comporta aventatges (no es paga factura, no hi ha linies elèctriques que puguin malmetre el paissatge i també perquè no hi ha perill d'incendi en el cas de que una linia elèctrica no funcionés bé, ja que molts cops les linies es cremen i fan saltar guspires).

    Al buscar informació sobre l'energia solar fotovoltaica, hem trobat una cosa molt important, i això es el preu aproximat de la instal·lació, i hem de dir que no és pas tant car com ens pensavem en un principi, i pensem que segurament la gent no deu saber en molts casos el seu preu , i creiem que se'n hauria de fer una mica més de propaganda d'aquest tipus d'energia.

    Per acabar, també hem de dir que ha estat un treball força entretingut i un pèl difícil de trobar informació, ja que sobretot a Catalunya no hi ha masses llibres ni empreses que es dediquin a la construcció de panells solar o de coses relacionades amb aquest tema, però la veritat es que ha estat divertit.

    10-BIBLIOGRAFIA

    Pàgines web

    -www.coener.com (Coener Systems)

    -www.albasolar.com (Albasolar)

    -www.asensa.org (Asociación de Empresas de Energia Solar y Alternativa)

    -www.atersa.com (Aplicaciones tecnicas de la Energia S.A)

    -www.enersun.com (Enersun)

    Llibres i revistes

    -Instalaciones Solares y Fotovoltaicas (Ed.Alacor)

    -Era Solar (revistes núm. 87, 88, 89)

    -Sistemas de energia fotovoltaica y el código electronico nacional de los estados unidos (Ed.Sandia National Laboratories)"

    -Tecnologia Industrial 1(credits 1,2,3-Ed.Mc.GrawHil)

    Altres

    -Enciclopedia Multimedia BOX (Ed.Bibliograf S.A-1996) CD núm.2

    "Traduit al castellà per Censolar

    15